بررسی روابط ژنتیکی برخی ارقام و تیپ‌های طبیعی ناشناخته مرکبات شمال ایران با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR
محورهای موضوعی : ژنتیک و اصلاحبابک باباخانی 1 , یلدا نقاشی 2
1 - گروه زیست‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تنکابن، تنکابن، ایران
2 - گروه زیست‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تنکابن، تنکابن، ایران
کلید واژه: گروه‌بندی, مرکبات, تنوع ژنوتیپ, نشانگرISSR,
چکیده مقاله :
شناخت تنوع ژنتیکی و روابط خویشاوندی در مرکبات برای برنامه ریزی و کاربرد برنامه‌های اصلاحی، حفظ تنوع‌زیستی، ثبت ارقام جدید و انجام مطالعات مولکولی لازم است. در این پژوهش، تنوع ژنتیکی 29 رقم مرکبات شامل ارقام پرتقال، نارنگی، نارنج، پوملو و تیپ های طبیعی با استفاده از نشانگرهای ISSR مورد ارزیابی قرار گرفتند. از مجموع 97 باند امتیازدهی شده برای نشانگر ISSR، تعداد 78 باند، معادل 22/80 درصد باندها چندشکل بودند. بیشترین و کمترین درصد چندشکلی به‌ترتیب آغازگرهای ISSR-8با 90 درصد و ISSR-5 با 73 درصد باند چندشکل نشان دادند. متوسط مقدار PIC در این آزمون 18/0 بود که بیشترین مقدار PIC متعلق به آغازگرهای ISSR-6 و ISSR-8 با 27/0 و کمترین میزان متعلق به آغازگر ISSR-1 با 12/0 بود. دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه‌ای به روش UPGMA با ضریب تشابه تطابق ساده، ارقام مورد بررسی را به پنج گروه اصلی طبقه بندی کرد. پوملو مجزا از سایر ژنوتیپ ها در خوشه ای مجزا قرار داشت. نارنگی انشو سوجی یاما در یک گروه طبقه بندی و مجزا از نارنگی کلمانتین قرار گرفته است. همه ژنوتیپ های پرتقال رقم های سیاورز 1، سیاورز 2، سیاورز 3، سیاورز 4، تیپ های طبیعی ناشناخته، پرتقال پارسون براون و واشنگتن ناول در یک گروه قرار داشتند که قرابت بالایی به هم دیگر نشان دادند. نشانگر ملکولی استفاده شده می‌تواند اطلاعات مفیدی درباره سطح چندشکلی و تنوع مرکبات را فراهم کنند، که نشان‌دهنده کاربرد آن در شناسایی ژرم پلاسم مرکبات می باشد.
Recognition of genetic diversity and kinship relationships in Citrus is necessary for planning and applying breeding programs, preserving biodiversity, recording new cultivars, and performing molecular studies. In this study, the genetic diversity of 29 varieties of Citrus including: oranges, mandarins, sour orange, pummel, and natural types were investigated by using ISSR marker. In total, 97 bands were obtained using eight primers in which 78 bands were polymorph. The highest and the lowest polymorphism were in ISSR-8 and ISSR-5 with 90% and 73%, respectively. The average polymorphism information content (PIC) was 0.18, which the highest belonged to ISSR-6 and ISSR-8 (0.27) and the lowest belonged to ISSR-1 (0.12). Dendrogram resulting from cluster analysis of UPGMA method with simple matching similarity coefficient classified varieties into five distinct groups. Pummelo was distinguished from the other genotypes in a single cluster. Unshiu mandarin (Sugiyama) was classified into a group and separated from Clemantine mandarin (Nules). All genotypes including Siavaraz 1, Siavaraz 2, Siavaraz 3, Siavaraz 4, natural types, Parson brown orange and Washington navel orange were clustered into the same group and showed high similarity to gather. The studey of molecular marker can provide useful information about the level of polymorphism and variation in citrus fruits which indicating it’s apply in detection of citrus germplasm.
1.Barkley, N.A., Roose, M.L., Krueger,
R.R. and Federici, C.T. 2006. Assessing genetic diversity and population structure in a Citrus germplasm collection utility simple sequence repeat markers (SSRs). Theoretical and Applied Genetics, 112: 1519-1531.
2.Barret, H.C. and Rhodes, A.M.A. 1976. Numerical taxonomic study affinity relationships in cultivated Citrus and its close relatives. Systematic Botany Journal, 1: 105-136.
3.Davies, F.S. and Albrigo, L.G. 1994. Citrus. CAB International, pp: 254.
4.Dehestani, A., Kazemitabar, S.K. and Rahimian, H. 2007. Assessment of genetic diversity of navel sweet orange cultivars grown in Mazandaran Province Using RAPD Markers. Asian Journal of Plant Science, 6(7):1119-1124.
5.Federici, C.T., Fang, D.Q., Scora, R.W. and Roose, M.L. 1998. Phylogenetic relationships within the genus Citrus (Rutaceae) and related genera as revealed by RFLP and RAPD analysis. Theoretical and Applied Genetics, 96: 812–822.
6.Gharibi, S., Rahimmalek, M., Mirlohi, A., Majidi, M.M., and Sayed Tabatabaei, B.E., 2011. Assessment of genetic diversity in Achillea millefolium subsp. Millefolium and achilleamillefoliumsubspel bursensis using morphological and ISSR markers. Medicinal Plants Research, 5: 2413-2423.
7.Golein, B., Bigonah, M., Azadvar, M. and Golmohammadi, M. 2012. Analysis of genetic relationship between ‘Bakraee’ (Citrus sp.) and some known Citrus genotypes through SSR and PCR-RFLP markers. Scientia Horticulturae,148:147–153.
8.Golein, B., Talaie, A., Zamani, Z., Ebadi, A. and Behjatnia, A. 2005. Assessment of Genetic variability in some Iranian sweet oranges (Citrus sinensis [L.]Osbeck) and mandarins (Citrus reticulata Blanco) using SSR markers. International Journal of Agricultural and Biology, 7: 169–170.
9.Guillermo, P., Bernet-Pedro, F., Mastre-Jose, A. and Maria, J. 2004. Molecular discrimination of Lemon cultivars. Hort Science, 39 (1): 165-169.
10.Jannati, M., Fotouhi, R., Pourjanabad,A. and Salehi, Z. 2009. Genetic diversity analysis of Iranian citrus varieties using micro satellite (SSR) based markers. Journal of Horticulture and Forestry, 1(7): 120-125.
11.Kumar, S., Jena, S.N. and Nair, N.K. 2010. ISSR polymorphism in Indian wild orange (Citrus indicaTanaka, Rutaceae) and related wild species in North-east. Indian Science Horticulture, 123: 350-359.
12.Malik, S.K., Rohini, M.R., Kumar, S., Choudhary, R., Pal, D. and Chaudhury, R. 2012. Assessment of genetic diversity in sweet orange [Citrus sinensis (L.)Osbeck] cultivars of India using morphological and RAPD markers. Agricultural Research, 1(4):317–324.
13.Mohammadi, S.A. and Prasanna, B.M. 2003. Analysis of genetic diversity in crop plants: Salient statistical tools and considerations. Crop Science, 43: 1235-1248.
14.Murry, M.G. and Thompson, W.F. 1980. Rapid isolation of high molecular weight plantDNA. Nucleic Acids Research, 8: 4321-4325.
15.Naghaviyan, M, Ghareh-Yazi, B. and Hosseini, G.H. 2010.Molecular Markers. Tehran University publications. pp. 201.
16.Nicolosi, E., Deng,Z.N., Gentile, A., La Malfa, S., Continella, G. and Tribulato, E. 2000.Citrus phylogeny and genetic origin of important species as investigated by molecular markers.Theoretical and Applied Genetics, 100: 1155–1166.
17.Noormohammadi, Z., Fasihee, A., Homaee-Rashidpoor, S., Sheidai, M., Ghasemzadeh-Baraki, S., Mazooji, A. and Tabatabaee-Ardakani, S.Z. 2012. Genetic variation among Iranian pomegranates (Punica granatum L.) using RAPD, ISSR and SSR markers. Australian Journal of Crop Sience, 6(2): 268-275.
18.Pradeepreddy, M., Sarla, N. and Siddiq, E.A. 2002. Inter simple sequence repeat (ISSR) polymorphism and its application in plant breeding. Euphytica, 128, 9–17.
19.RouhiGhorabaie, H.R., Ghazvini, F.R., Golein, B. and Nabipour, A.R. 2010.Identification of some Citrus accessions in a Citrus germplasm utilizing simple sequence repeat markers (SSRs). Horticulture Environment Biotchnology, 51: 343–347.
20.Shahnawaz, A., Rattanpal, H.S., Kumari, P. and Singh, J. 2017. Study of genetic variability in citrus fruit crop by molecular markers- a review. International Journal of Pure and Applied Bioscience, 5 (1): 111-128.
21.Shahsavar, A.R., Izadpanah, K., Tafazoli, E. and Sayed Tabatabaei, B.E. 2007. Characterization of citrusgermplasm including unknown variants by inter-simple sequence repeat (ISSR) markers. Science Horticulture, 112: 310-314.
_||_